题目内容

某化学兴趣小组回收利用废旧干电池。
实验1 回收填料中的二氧化锰和氯化铵

查阅资料:废旧干电池填料的主要成分为二氧化锰、炭粉、氯化铵和氯化锌等,其中氯化铵、氯化锌可溶于水。兴趣小组的同学们设计回收物质的流程如图1所示。
(1)操作1和操作2的名称都是___________,该操作中玻璃棒的作用是__________。
(2)灼烧滤渣l的目的是____________________________
实验2利用外壳回收物锌制取氢气及相关探究
(3)用锌和稀硫酸制取氢气。己知氢气密度比空气小且难溶于水,提供装置如图2。
①应选择:发生装置为____(填编号),排空气法收集装置为____(填编号)。
②若用排水法收集并测定气体的体积,气体从装置B导管口接____(填“a”或“b”) 进;选用仪器F测量排出水的体积,仪器F名称是___________________。
(4)探究影响锌与稀硫酸反应快慢的因素。反应过程中,用前10min内收集的氢气体积比较反应的快慢。控制其他条件相同,进行下表四组实验,获得数据如下表。
验实号编
试 剂
前 10min 内产生的氢气体积(mL)
不同纯度的锌
不同体积和浓度的稀硫酸
 
a
纯锌
30mL 30%
564.3
b
含杂质的锌
30mL 30%
634.7
c
纯锌
30mL 20%
449.3
d
纯锌
40mL 30%
602.8
 
①比较实验a和实验b,可以得到的结论是__                  __。
②为了研究硫酸浓度对反应快慢的影响,需比较实验___ _和实验____(填编号).
③控制其他条件相同,需控制的条件是__               __(列举一种条件即可)。
(1)过滤 引流   (2)除去碳粉(3)B  D  b 量筒(4)①与同体积同浓度的稀硫酸反应,含杂质的锌比纯锌反应速率快      ②a c         ③温度(或锌粒形状、大小)

试题分析:(1)操作1和操作2的名称都是固液分离的操作过滤,操作中玻璃棒的作用是引流;因为操作中玻璃棒的作用是,故除去炭粉;(3)用锌和稀硫酸制取氢气。①因为固液常温下反应所以选择发生装置为B,收集气体的方法因为生成的氢气难溶于水且密度比空气小,故选择D②若用排水法收集并测定气体的体积,气体从装置B导管口接b,选用仪器F测量排出水的体积,仪器F名称是量筒;(4)①比较实验a和实验b,可以得到的结论是与同体积同浓度的稀硫酸反应,含杂质的锌比纯锌反应速率快;②为了研究硫酸浓度对反应快慢的影响,需比较实验a和实验c,③控制其他条件相同,需控制的条件是温度等
练习册系列答案
相关题目
小刚、小军、小红对一久置的NaOH白色粉末的成分进行探究并测定其成分的含量。
【成分的确定】
三位同学都作出以下的猜想:
① 可能是NaOH;② 可能是Na2CO3;③ 可能是NaOH与Na2CO3的混合物。
做出②③猜想的依据是                   (用化学方程式表示)。
为了验证①②③猜想,他们分别做了下面的实验。
(1)小刚取少量白色粉末于试管中,再滴加稀HCl,有气泡产生,由此可推出白色粉末中一定含有             ,肯定猜想       (填序号)是错误的。
(2)小军又取少量白色粉末溶于水,向所得溶液中滴加酚酞试液,溶液变为红色。由此小军结合小刚的实验,认为猜想③是正确的。小红却认为小军的所得结论不确切,因为                                      
(3)为探究白色粉末是否含有NaOH,小红设计了如下实验方案:

①沉淀B的化学式为              
②在操作1中要用到玻璃棒,其作用是                       
③小刚认为小红的这个方案也有问题,理由是_                ,但只要稍加改进,就可以证明粉末中还含有NaOH,则小刚改进的方法是         
小刚对小红的实验作了正确的改进后进行了实验,实验现象和小红的一致,由此确定猜想③是正确的。
【各成分含量的测定】
三位同学利用电子天平共同作了以下测定实验,并记录如下实验数据。
称量项目
称量时间
质量(g)
试样
————
10.00
装置+稀硫酸质量
————
241.20
装置+稀硫酸质量+试样
反应开始后15秒
249.20
装置+稀硫酸质量+试样
反应开始后35秒
249.00
装置+稀硫酸质量+试样
反应开始后55秒
249.00
 

(1)写出锥形瓶中发生反应化学方程式:
                                         
                                         
(2)试通过分析表中数据计算试样中碳酸钠的质量分数。
【实验反思】
有同学提出按上述实验所测得试样中Na2CO3质量分数会偏小,该同学的理由是(实验操作均正确):                        (答一条即可)。
晓敏同学对餐桌上加热食物的某种白色固体燃料产生了浓厚的兴趣,于是她进行了以下探究活动。请你一起参与她的探究过程吧!
【猜 想 一】 固体燃料是固态的酒精吗?
【资 料 一】 酒精,学名乙醇,熔点为-114.1℃,沸点为78.5℃,易溶于水,能与水以任意比互溶。
【得出结论1】根据资料一,你认为常温下酒精的状态是            
【提出问题】 固体燃料可能含有哪些元素?
【资 料 二】
① CuSO4   +   5H2O   =     CuSO4·5H2O
无水硫酸铜是白色固体       五水合硫酸铜是蓝色固体
NaOH溶液可以用来充分吸收二氧化碳气体。
2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
【得出结论2】根据资料二,白色的无水硫酸铜遇到水变成        色。
【实验探究】
如下图所示,晓敏同学取适量固体燃料置于某装置中,用火柴点燃,并将燃烧产生的气体依次通过以下装置。固体燃料燃烧后,有少量固体残余。

【实验现象】
①A中白色固体部分变蓝,说明燃烧的生成物中有          ,可知固体燃料中一定含有       元素。
②B中澄清石灰水变浑浊,说明燃烧的生成物中有二氧化碳,写出B中发生反应的化学方程式                              。可知固体燃料中一定含有      元素。
③C、D中无明显变化,说明燃烧生成的二氧化碳已被完全吸收。
④E中黑色的氧化铜逐渐变红,F中澄清石灰水变浑浊, 说明燃烧的生成物中还含有的物质是           
【实验结论3】根据以上实验事实,晓敏认为该白色固体燃料中肯定含有氧元素。你认为晓敏的判断是否合理   ,理由是                                     
                                                                         
(1)目前世界上一半以上的铜用于电力和电信工业,是因为铜具有      (填字母)
A.导热性B.延展性C.导电性D.金属光泽
(2)我国第四套人民币的硬币从1999年开始发行,一元为钢芯镀镍(Ni ),五角币为钢芯镀铜合金,一角币为铝合金或不锈钢。在选择铸造硬币的材料时需要考虑的因素是有    (填一条即可)。
①镍能与盐酸或稀硫酸反应,生成可溶于水的正二价镍的化合物,并放出氢气。其反应没有铁与酸反应剧烈。镍与盐酸反应的化学方程式为           
②用镍片、硫酸亚铁溶液和         溶液做实验也能判断Ni 、Fe、Cu的金属活动性顺序。三种金属的活动性顺序为                    
(3)若将一定质量的Zn放入CuCl2和MgCl2的混合溶液中,充分反应后过滤,所得滤液中一定含有的溶质是     
(4)活动课上小明将一枚五角币放在酒精灯火焰上加热片刻,发现表面变黑。
【假设与预测】假设Ⅰ:五角币加热变黑,是因为酒精灯内焰的黑烟附着在五角币的镀铜上;
假设Ⅱ:五角币加热变黑,是因为五角币上的镀铜与 ______发生了化学反应。
【实验与事实】
实验一: 用洁净的干布擦一擦五角币上的黑色物质,黑色物质不易被擦去;再另取一枚五角币放在石棉网上,用酒精灯加热片刻,五角币也变黑。
实验二:取一块铜片放入小试管中并塞上橡皮塞,然后用酒精灯加热直至试管中铜片变黑;再将铜片反转到另一面,加热片刻,铜片不再变黑。
【解释与结论】上述实验一和实验二证实,假设 __  ___   不成立。
【表达与交流】铜片在空气中加热,发生的化学反应方程式为___  ___   
金属锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学课外小组的同学对“锌与硫酸反应快慢的影响因素”进行了探究。
【提出问题】锌与硫酸反应的快慢受哪些因素的影响呢?
【猜想与假设】a.可能与硫酸的质量分数有关;b.可能与锌的形状有关。
【设计并实验】小组同学用不同质量分数的硫酸和不同形状的锌进行如下实验。

实验编号
硫酸的质量分数
(均取20mL)
锌的形状
(均取1g)
氢气的体积(mL)
(均收集3分钟)
①  
20%
锌粒
31.7
②  
20%
锌片
50.9
③  
30%
锌粒
61.7
④  
30%
锌片
79.9
(1)小组同学用右图装置收集并测量氢气的体积,其中量筒的作用是       ,氢气应从        (填e或f或g)管通入。(已知:氢气难溶于水)
【收集证据】
(2)要比较不同质量分数的硫酸对反应快慢的影响,应选择的实验编号是       
【得出结论】
(3)结论是                             
【评价与反思】
(4)下表是小组同学第①组实验的详细数据。
时段(均为1分钟)
第1分钟
第2分钟
第3分钟
第4分钟
第5分钟
第6分钟
H2的体积
3.1mL
16.7mL
11.9mL
9.6mL
7.6mL
6.0mL
请描述锌与硫酸反应快慢的变化           ,并解释第二分钟以后变化的原因      
(5)锌与硫酸反应的快慢可能还受温度因素的影响,请设计实验验证               
同学们为了研究氧化铁能否在氯酸钾制取氧气的实验中起催化作用,进行了以下实验:
【资料】①氯酸钾分解反应的化学方程式为 2KClO3 2KCl+3O2↑。
②氯酸钾和氯化钾均能溶于水。
【实验一】氧化铁能否在氯酸钾制取氧气实验中加快反应速率。
实验编号
KClO3/g
氧化物
产生气体的体积(mL)
耗时(s)
1
0.6
 
67
1800
2
0.6
0.2g二氧化锰
67
36.5
3
0.6
     g 氧化铁 
67
89.5
 
(1)实验3中氧化铁的质量为                
(2)以上实验采用了              的实验方法。
(3)实验一得到的结论是                     
【实验二】为证明氧化铁是该反应的催化剂,同学们又完成了以下的实验:
Ⅰ.在实验3反应后的混合物中加足量的水溶解,过滤得到红色固体,洗涤干燥并用电子天平称量,质量为0.2g。
Ⅱ.将一定量的CO通入滤出的固体,按下图进行实验:

甲同学的实验报告如下:
装置
实验现象
实验分析
A
红色固体全部变黑
生成了铁
B
石灰水变浑浊
产生二氧化碳
 
(4)写出A中玻璃管内发生反应的化学方程式                               
【实验结论】氧化铁能在氯酸钾制取氧气反应中起催化剂。
【实验反思】乙同学查阅资料发现一氧化碳还原氧化铁后剩余固体可能由氧化亚铁、四氧化三铁、铁粉和未反应的氧化铁中的一种或几种组成。
为了研究剩余固体的成分,丙同学查阅了以下资料:
 
铁粉
氧化亚铁
氧化铁
四氧化三铁
颜色
黑色
黑色
红色
黑色
磁性




与CO反应
不反应
反应
反应
反应
与稀盐酸反应
反应
生成氯化亚铁和水
生成氯化铁和水
生成氯化亚铁、氯化铁和水
与硫酸铜溶液反应
反应
不反应
不反应
不反应
 
(5)丙同学认为剩余固体中一定没有氧化铁,原因是____________。
(6)测定剩余固体的组成。
步骤
实验操作
实验现象
结论和解释
1
用磁铁吸引剩余固体
_____________
剩余固体中没有氧化亚铁。
2
__________________
______________
剩余固体中只有铁粉。
 
化学小组的同学用如图所示的装置探究二氧化碳的性质后,觉得探究很有意思,想继续探究.
[提出问题]反应后溶液中的溶质有什么?
[查阅资料](1)氢氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式为                          
(2)在上述反应中,若二氧化碳过量,能发生如下反应:
Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3
[猜想与假设]通过分析,小明做出如下猜想:
①含有NaOH和 Na2CO3;②含有Na2CO3和NaHCO3
[实验探究]为确定反应后溶液的组成,同学进行了如下两项探究活动.
(1)对相关物质性质的研究.
 
NaHCO3溶液
NaOH溶液,
Na2CO3溶液
加入稀盐酸
产生气泡
无明显变化
产生气泡
加入饱和石灰水
溶液变浑浊
溶液变浑浊
现象I
加入CaCl2溶液
无明显变化
溶液变浑浊
溶液变浑浊
加热溶液至沸腾,将
气体通入澄清石灰水
澄清石灰水
变浑浊
澄清石灰水
无明显变化
澄清石灰水
无明显变化
 
上表中现象I对应的化学方程式为                                        
(2)探究反应后溶液的成分.为确认反应后溶液的组成,小明设计了如下实验过程
实验步骤
操作
实验现象
实验结论

取一定量反应后溶液放入试管中,滴加适量的CaCl2溶液.
有沉淀产生
 

将步骤①所得的混合物过滤,洗涤,并将滤渣分成两部分.
 
 

向其中一份步骤②所得固体中滴加稀盐酸.
有气泡产生.
原溶液中含有     

取另一份步骤②所得固体,          
                               
           
             
猜想1正确
 
[反思与评价]
(1)若想直接证明小明的另一个猜想不正确,在上述方案的基础上,应加做的实验是         
                                                                                       
(2)小伟提出,小明的猜想不完全,反应后溶液的组成还可能是                        (有几种写几种).

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